CN108885291A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示装置,在所述液晶显示装置中,偏振片保护膜位于液晶面板的最靠近背光单元侧,上述偏振片保护膜不易因与背光单元的局部性地接触而划伤,且包含上述偏振片保护膜的偏振片是抑制由裁剪引起的裂纹的产生的偏振片。液晶显示装置具有至少包含液晶单元以及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,偏振片包含起偏器以及至少一张保护膜,偏振片所包含的保护膜位于液晶面板的最靠近背光单元侧,位于液晶面板的最靠近背光单元侧的保护膜是在背光单元侧的表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上,且在起偏器侧的表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的有机溶剂可溶性树脂薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中,作为用于保护起偏器的保护膜(以下也记作“偏振片保护膜”。),通常在起偏器的一侧或两侧的表面上层叠有保护膜(例如参考专利文献1的0003段等)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-40247号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
关于液晶显示装置的结构,更详细而言如下所述。液晶面板包含液晶单元以及偏振片。偏振片至少包含起偏器。如上所述,通常在起偏器的一侧或两侧的表面上层叠有保护膜(也称作“偏振片保护膜”。)。在液晶显示装置中,通常,安装有液晶单元以及偏振片的液晶面板经由包含光源以及各种部件的背光单元和间隙(clearance;也称作空隙或空气层。)而配置。
为了提供显示性能良好的液晶显示装置,期望能兼顾以下几点。
(1)液晶面板的背光单元侧最外侧表面即使与背光单元局部性地接触也不易划伤。
(2)能够抑制液晶面板中所含的偏振片在裁剪时产生裂纹。
关于上述(1)以及(2),更详细而言如下所述。
关于上述(1),近年来,为了液晶显示装置的薄型化,液晶面板与背光单元之间的间隙有窄小化的倾向。通过将该间隙窄小化,液晶面板的背光单元侧最外侧表面变得容易与背光单元接触。而且,认为液晶面板为了大型化而变得易挠曲,液晶面板的背光单元侧最外侧表面与背光单元变得更容易接触。液晶面板的背光单元侧最外侧表面与背光单元局部性地接触,从而液晶面板的背光单元侧最外侧表面划伤成为液晶显示装置的显示面上的漏光的原因。并且,通过产生这种漏光,导致液晶显示装置的显示性能下降。因此,为了提供显示性能良好的液晶显示装置,期望液晶面板的背光单元侧最外侧表面即使与背光单元局部性地接触也不易划伤。
关于上述(2),在大部分情况下,作为液晶面板的构成部件的偏振片将层叠有起偏器和保护膜的层叠体进行裁剪来制作。若将起偏器和保护膜的层叠体裁剪,则有时在裁剪时在偏振片的局部(例如周边部)会产生裂纹。若在偏振片的局部产生裂纹,则有时会因裂纹而导致液晶显示装置的显示性能下降。
关于上述(1),偏振片保护膜是为了防止起偏器划伤而设置的薄膜。通过本发明人等的研究,明确了在偏振片保护膜位于液晶面板的最靠近背光单元侧的液晶显示装置中,必定难以实现上述(1)。而且明确了在所述液晶显示装置中难以同时实现上述(1)以及(2)。
因此,本发明的目的在于提供一种偏振片保护膜位于液晶面板的最靠近背光单元侧,上述偏振片保护膜即使与背光单元局部性地接触也难以划伤,且包含上述偏振片保护膜的偏振片为抑制因裁剪而产生裂纹的偏振片的液晶显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述目的而反复进行深入研究的结果,发现了以下液晶显示装置:
所述液晶显示装置具有至少包含液晶单元以及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,
上述偏振片包含起偏器以及至少一张保护膜,
上述偏振片中所包含的保护膜位于上述液晶面板的最靠近上述背光单元侧,
位于上述液晶面板的最靠近上述背光单元侧的上述保护膜是在上述背光单元侧的表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上,且在上述起偏器侧的表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的有机溶剂可溶性树脂薄膜。
关于所述液晶显示装置的本发明人等的推测将在后面进行叙述。
本发明以及本说明书中的“有机溶剂可溶性树脂薄膜”是指将有机溶剂可溶性树脂作为构成成分而包含的单层薄膜或具有两层以上的层叠结构的薄膜,且为在至少一个表面侧的表层部以及另一个表面侧的表层部中占据最多的成分为有机溶剂可溶性树脂的薄膜。
在本发明以及本说明书中“有机溶剂可溶性树脂”是指显示有机溶剂可溶性的树脂。“有机溶剂可溶性”是指在液温25℃的有机溶剂中溶解1质量%以上。在此所说的有机溶剂是指例如将选自由碳原子数1以上且8以下的有机化合物组成的组中的一种或多种以任意比例进行混合而成的组合物,是在25℃1个大气压下为液体的组合物。具体而言,可举出戊烷、己烷、环己烷、辛烷、异辛烷等脂肪族烃类、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-己醇、环己醇、1-辛醇、乙二醇等醇类、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环己酮等酮类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)等酯类、二乙醚、四氢呋喃、二噁烷等醚类、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等卤代烷类、以及将这些以任意比例混合而成的组合物。另外,能够使用于上述有机溶剂可溶性树脂薄膜的成膜的溶剂并不限定于上述有机溶剂。
并且,上述有机溶剂可溶性树脂薄膜的“表层部”是指从表面至薄膜厚度方向3μm为止的区域。
本发明以及本说明书中的“视同剪切强度”是通过在“涂布·成膜中的密合·粘接性的控制及其评价”第7章第4节(技术信息协会(2005),581~603页)中记载的方法测量出的值。将测量对象试样的各表面侧的表层部利用刀刃以垂直速度50nm/s以及水平速度500nm/s的恒定速度进行切削,求出在切削时施加于刀刃的水平力以及切削截面积,利用所求出的水平力以及切削截面积并通过下述式A来计算视同剪切强度。
(式A)τ=FH/2AcotΦ
在式A中,τ为视同剪切强度(单位:MPa),FH为水平力(单位:N(牛顿)),A为切削截面积(单位:mm2),Φ=45°。由于是视作剪切角Φ=45°而计算的值,因此称作视同剪切强度。作为刀刃,使用刃宽0.3mm以及刃角60°(前角(rake angle)20°、后角(clearanceangle)10°)的单晶金刚石制的刀刃。视同剪切强度作为在测量对象表面上任意选择的5个位置测量出的值的算术平均而求出。
视同剪切速度能够通过公知的测量装置来进行测量。作为测量装置,能够举出DAIPLA WINTES CO.,LTD.制SAICAS-NN型。关于后述的实施例中的视同剪切速度的测定是将DAIPLA WINTES CO.,LTD.制SAICAS-NN型以恒速模式(垂直速度50nm/s以及水平速度500nm/s)使用,将从测量对象试样的表面至厚度方向3μm为止的区域通过上述刀刃来进行切削,求出使用切削力曲线(Profile)进行切削时的水平力以及切削截面积并通过上述式A计算的值。
以下,并不对本发明做任何限定,但关于上述液晶显示装置,本发明人等进行了如下推测。另外,在本说明书中包含本发明人等的推测。相关推测并不对本发明进行任何限定。
本发明人等在反复研究中,着眼于在以往的液晶显示装置中,在之前记载的因偏振片保护膜的损伤而导致产生漏光的现象在偏振片保护膜为有机溶剂可溶性树脂薄膜的情况下容易产生。关于这一点,为了防止产生损伤,也考虑在偏振片保护膜的背光单元侧的表层部形成通常被称作硬涂层的固化层。所述固化层通过在基材薄膜上涂布包含聚合性化合物的聚合性组合物,并使该聚合性组合物通过光照射、加热等而固化来形成。然而,本发明人等对于不依赖上述固化层,而是通过有机溶剂可溶性树脂薄膜的性能改善来抑制偏振片保护膜的损伤的产生的情况进行了研究。上述固化层考虑到了在固化时有时会引起被称作固化收缩的变形的情况、为了形成固化层而进行涂布以及固化工序从而工序数增加的情况等。另外,这种固化层中,占表层部的最多的成分通常为聚合性组合物中所含的聚合性化合物的聚合物,并非有机溶剂可溶性树脂。
并且,本发明人等进一步反复进行深入研究的结果有了新的发现,即通过将在一侧的表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上且在另一侧的表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的有机溶剂可溶性树脂薄膜配置成视同剪切强度为106MPa以上的表面位于背光单元侧、视同剪切强度为101MPa以下的表面位于起偏器侧,能够兼顾上述(1)以及(2)。关于将在有机溶剂可溶性树脂薄膜的背光单元侧的表面上测量出的视同剪切强度设为106MPa以上,本发明人等认为,液晶面板的背光单元侧最外侧表面与背光单元的局部性地接触并非仅为点接触。并且,本发明人等推测,通过先前记载的方法测量出的视同剪切强度并非仅表示较硬的指标,而是能够成为抵抗这种接触的力的指标的值。另一方面,关于将在有机溶剂可溶性树脂薄膜的起偏器侧的表面上测量出的视同剪切强度设为101MPa以下,本发明人等认为,由此能够在有机溶剂可溶性树脂薄膜的起偏器侧的表面附近防止因裁剪时施加的力而产生裂纹。
但是以上为本发明人等的推测,并不对本发明进行任何限定。
在一方式中,上述有机溶剂可溶性树脂薄膜包含含有氨基甲酸酯键的化合物。
在一方式中,上述含有氨基甲酸酯键的化合物具有由下述通式1表示的部分结构。
[化学式1]
通式1
(在通式1中,Ar表示芳基,*表示与构成上述含有氨基甲酸酯键的化合物的其他部分结构的键合位置。)
在一方式中,在通式1中,由Ar表示的芳基为苯基。
在一方式中,上述含有氨基甲酸酯键的化合物在1个分子中具有2~4个由通式1表示的部分结构。
在一方式中,上述含有氨基甲酸酯键的化合物在1个分子中具有2个或3个由通式1表示的部分结构。
在一方式中,上述有机溶剂可溶性树脂薄膜的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量在背光单元侧的表层部中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为20质量份以上,且在起偏器侧的表层部中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为12质量份以下。
上述含量是作为相对于上述表层部中的有机溶剂可溶性树脂的含量100质量份的值而求出的值,能够按照公知的方法进行测量。作为测量方法,例如能够例示出以下方法(i)以及(ii)。或者,上述含量也能够根据制造条件来求出。例如,也能够将相对于用于形成包含上述表层部的层的组合物中的有机溶剂可溶性树脂的含量100质量份的含量视作相对于上述表层部中的有机溶剂可溶性树脂100质量份的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量。
(i)通过ATR-IR(Attenuated Total Reflection-infrared spectroscopy,衰减全反射-红外光谱)法,在测量对象试样表面上测量吸收光谱。根据源自所获得的吸收光谱中的测量对象化合物的吸收峰值的强度、以及通过已知添加量的标准试样测量来另外获得的吸收峰值的强度的强度比来对测量对象化合物(上述含有氨基甲酸酯键的化合物以及有机溶剂可溶性树脂)的量进行定量。若考虑红外分光测量的空间分辨率,则通过上述表面上的测量能够进行表层部的组成分析。
(ii)切削测量对象试样表层部,使用提取溶剂从所获得的切削片提取测量对象化合物(上述含有氨基甲酸酯键的化合物以及有机溶剂可溶性树脂)。提取溶剂只要为能够溶解测量对象化合物的溶剂即可,能够适当选择。将通过提取获得的提取液利用HPLC(Highperformance liquid chromatography,高效液相色谱法)、紫外可见分光光度计等进行测量,求出源自测量对象化合物的吸收峰值的强度。另外,进行测量对象化合物的标准试样测量,求出该化合物的已知量中的吸收峰值强度。根据如此获得的强度的强度比对测量对象化合物量进行定量。
在一方式中,上述有机溶剂可溶性树脂薄膜的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量在所述背光单元侧的表层部中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为30质量份以上。
在一方式中,上述液晶面板包含正面偏振片、液晶单元以及背面偏振片,且背面偏振片是包含上述有机溶剂可溶性树脂薄膜的偏振片。
在一方式中,上述有机溶剂可溶性树脂薄膜为纤维素酰化物薄膜。
在一方式中,上述纤维素酰化物薄膜中,背光单元侧的表层部中所含的纤维素酰化物的取代度为2.20~2.60的范围。
纤维素酰化物的取代度表示在纤维素的构成单元((β)1,4-糖苷键合的葡萄糖)中存在的3个羟基被酰化的比例。取代度(酰化度)能够测量每一纤维素的构成单元质量的键合脂肪酸量来计算。纤维素酰化物的取代度能够将纤维素酰化物溶解于被氚取代的二甲基亚砜等溶剂来测量13C-NMR(Nuclear Magn etic Resonance,核磁共振)光谱,并求出酰基中的羰基碳的峰值强度比来计算。具体而言,能够将纤维素酰化物的残留羟基以与纤维素酰化物自身所具有的酰基不同的其他酰基取代后,通过13C-NMR测量来求出。测量方法的详细内容在手冢等(Carbohydrate.Res.,273(1995)83-91)中有记载。
在一方式中,扩散部件位于上述背光单元的最靠近液晶面板侧。在本发明以及本说明书中,“扩散部件”是指雾度为50~100%的范围的部件。雾度是指在温度25℃以及相对湿度60%的环境下,利用雾度计,遵从JIS K 7136(2000)测量出的值。作为雾度计,例如能够使用Suga Test Instruments Co.,Ltd.HGM-2DP。扩散部件优选为片状部件(扩散片)。另外,在本发明以及本说明书中,“片”这个词语也用作与薄膜相同的含义。
发明效果
根据本发明,能够提供一种不易因与背光单元的局部性的接触而划伤的偏振片保护膜位于液晶面板的最靠近背光单元侧,包含该偏振片保护膜的偏振片是抑制了由裁剪引起的裂纹的产生的偏振片的液晶显示装置。
具体实施方式
以下的说明有时是基于本发明的代表性实施方式而完成的。然而本发明并不限定于这种实施方式。在本发明以及本说明书中使用“~”表示的数值范围表示将记载于“~”的前后的数值作为下限值以及上限值而包含在内的范围。
在本发明以及本说明书中只要没有特别的记载,则有些成分可以在薄膜、组合物等中仅包含一种,也可以以任意的组合任意的比例包含两种以上。并且,有些成分在薄膜、组合物等中的含量以及含有率只要没有特别的记载,则当其成分包含两种以上时,是指两种以上的总计。
本发明的液晶显示装置为如下液晶显示装置:具有至少包含液晶单元以及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,上述偏振片包含起偏器以及至少一张保护膜,包含于上述偏振片中的保护膜位于上述液晶面板的最靠近背光单元侧,位于上述液晶面板的最靠近背光单元侧的保护膜(以下也记载为“最靠近BL(back light)侧保护膜”。)是在上述背光单元侧的表面(以下也记载为“BL侧表面”。)上测量出的视同剪切强度为106MPa以上,且在上述起偏器侧的表面(以下也记载为“起偏器侧表面”。)上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的有机溶剂可溶性树脂薄膜。
以下,关于上述液晶显示装置进行更加详细的说明。
[液晶面板]
<偏振片>
上述液晶面板至少包含液晶单元以及至少一个偏振片。上述偏振片包含至少一张保护膜(偏振片保护膜),上述偏振片中所包含的保护膜位于液晶面板的最靠近背光单元侧。即,位于液晶面板的最靠近背光单元侧的部件为包含上述保护膜的偏振片。并且上述保护膜是在背光单元侧的表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上,且在起偏器侧的表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的有机溶剂可溶性树脂薄膜。
上述液晶面板中,作为偏振片,至少包含作为位于最靠近背光单元侧的部件的上述偏振片。在一方式中,上述液晶面板包含2个偏振片。在优选的一方式中,在上述液晶面板中,从可视侧朝向背光单元侧依次包含正面偏振片、液晶单元以及背面偏振片。在液晶面板中,“正面偏振片”是在上述2个偏振片中位于可视侧的偏振片。“背面偏振片”是位于背光单元侧的偏振片。
作为位于上述液晶面板的最靠近背光单元侧的部件的上述偏振片包含至少一张保护膜。任意包含的其他偏振片也能够包含至少一张保护膜。作为偏振片,目前广泛使用起偏器位于2张保护膜之间的结构的偏振片。在一方式中,上述液晶显示装置中所含的偏振片也能够设为所述结构的偏振片。在偏振片中所包含的2张偏振片保护膜中,位于液晶单元侧的保护膜被称作内(inner)侧保护膜,另一侧的保护膜被称作外(outer)侧保护膜。液晶面板包含正面偏振片、液晶单元以及背面偏振片,背面偏振片是在液晶面板中位于最靠近背光单元侧的部件,当背面偏振片为起偏器位于2张保护膜之间的结构的偏振片时,背面偏振片的外侧保护膜表面成为液晶面板的背光单元侧最外侧表面。在一方式中,上述有机溶剂可溶性树脂薄膜为背面偏振片的外侧保护膜。
<<最靠近BL侧保护膜>>
(在BL侧表面上测量出的视同剪切强度)
关于作为上述液晶面板的最靠近背光单元侧的部件而包含的偏振片所具有的最靠近BL侧保护膜,在背光单元侧的表面(BL侧表面)上测量出的视同剪切强度为106MPa以上。本发明人等推测,这有助于即使最靠近BL侧保护膜与背光单元局部性地接触也不易产生损伤。通过能够抑制上述损伤的产生,能够抑制在液晶显示装置的显示面上产生漏光。从更进一步抑制上述损伤的产生的观点考虑,优选在BL侧表面上测量出的视同剪切强度为108MPa以上,更优选为110MPa以上,进一步优选为115MPa以上,更进一步优选为116MPa以上。在BL侧表面上测量出的视同剪切强度例如能够设为130MPa以下、125MPa以下或120MPa以下。然而,从在BL侧表面上测量出的视同剪切强度越高则越抑制上述损伤的产生的观点考虑为优选,因此并不限定于上述例示出的上限。
(在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度)
作为上述液晶面板的最靠近背光单元侧的部件而包含的偏振片所具有的最靠近BL侧保护膜的在起偏器侧的表面(起偏器侧表面)上测量出的视同剪切强度为101MPa以下。本发明人等推测,这有助于抑制包含最靠近BL侧保护膜的偏振片在裁剪时产生裂纹。从更进一步抑制偏振片在裁剪时产生裂纹的观点考虑,优选在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度为100MPa以下,更优选为95MPa以下,进一步优选为93MPa以下,更进一步优选为91MPa以下,进一步更加优选为84MPa以下,进一步地更加优选为81MPa以下。在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度从薄膜的自支撑性的观点考虑,例如能够设为60MPa以上或70MPa以上。然而,从在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度越低则越抑制偏振片在裁剪时产生裂纹的观点考虑为优选,因此也可以低于上述例示出的下限。
上述视同剪切强度能够通过构成最靠近BL侧保护膜的成分的种类和/或各成分的含量来进行控制。关于这一点,根据本发明人等的研究,通过使最靠近BL侧保护膜中含有具有氢键性的化合物,具有视同剪切强度的值变大的倾向。然而,在最靠近BL侧保护膜中,至少使从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中含有具有氢键性的化合物,能够设为其含量越增加,在BL侧表面上测量出的视同剪切强度的值越大。并且,在最靠近BL侧保护膜中,能够不在从起偏器侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中添加具有氢键性的化合物,或者越减少其含量,则在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度的值越小。作为获得如此从一侧的表面朝向薄膜厚度方向的局部区域与从另一侧的表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中所含的成分的种类和/或含量不同的薄膜的方法,能够使用共流延法等能够制造层叠有组成不同的两层以上的层的层叠结构的树脂薄膜的公知的成膜方法。详细内容将在后面进行叙述。并且,氢键性是指在分子之间和/或分子内能够形成氢键的性质。作为具有氢键性的化合物,能够优选地举出含有氨基甲酸酯键的化合物。关于含有氨基甲酸酯键的化合物,详细内容将在后面进行叙述。
接着,关于能够构成最靠近BL侧保护膜的各种成分进行说明。
(含有氨基甲酸酯键的化合物)
如先前记载,最靠近BL侧保护膜优选至少在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域包含具有氢键性的化合物,关于具有氢键性的化合物,与从起偏器侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域相比,更优选在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中包含更多(集中存在)。作为具有氢键性的化合物的优选方式,能够举出含有氨基甲酸酯键的化合物。含有氨基甲酸酯键的化合物是在1个分子中具有1个以上的氨基甲酸酯键(-NH-C(=O)-O-)的化合物。在含有氨基甲酸酯键的化合物的1个分子中所含的氨基甲酸酯键的数量优选为2个以上,更优选为2~4个,进一步优选为2个或者3个。
从增大在BL侧表面上测量出的视同剪切强度的值的观点考虑,优选含有氨基甲酸酯键的化合物在分子内包含环状结构。作为环状结构,能够举出芳香环、脂肪族环等,可为碳环也可为杂环。并且,环状结构可为单环也可为稠环。或者,环状结构可为单环彼此、稠环彼此、或者包含1个以上单环和稠环经由单键结构的结构的环集合。含有氨基甲酸酯键的化合物中所含的环状结构优选为芳香环,更优选为芳香族碳环。
从增大在BL侧表面上测量出的视同剪切强度的值的观点考虑,作为更优选的含有氨基甲酸酯键的化合物,能够举出环状结构具有与氨基甲酸酯键直接键合的部分结构的化合物。作为所述含有氨基甲酸酯键的化合物,进一步优选地,能够举出环状结构具有与氨基甲酸酯键的氮原子直接键合的部分结构的化合物。
作为具有上述部分结构的优选的含有氨基甲酸酯键的化合物,能够举出具有由下述通式1表示的部分结构的含有氨基甲酸酯键的化合物。
[化学式2]
通式1
在通式1中,Ar表示芳基,*表示与构成含有氨基甲酸酯键的化合物的其他部分结构的键合位置。芳基是从芳烃脱离了1个氢原子的1价的官能团。在通式1中,由Ar表示的芳基可为取代芳基,也可为未取代芳基,优选为未取代芳基。当芳基具有取代基时,作为取代基,可举出在下述取代基组T中例示出的取代基的1个以上。在本发明以及本说明书中,只要没有特别的记载,则所记载的基团可以具有取代基也可为未取代。作为具有取代基时的取代基,可举出在下述取代基组T中例示出的取代基的1个以上。并且,关于某一基团的碳原子数是指,关于具有取代基的基团,包括取代基所具有的碳原子数的碳原子数。
取代基组T:
烷基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~12,尤其优选为1~8,例如可举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等。)、烯基(优选为碳原子数2~20,更优选为2~12,尤其优选为2~8,例如可举出亚乙基、烯丙基、2-亚丁基、3-戊烯基等。)、炔基(优选为碳原子数2~20,更优选为2~12,尤其优选为2~8,例如可举出炔丙基、3-戊炔基等。)、芳基(优选为碳原子数6~30,更优选为6~20,尤其优选为6~12,例如可举出苯基、联苯基、萘基等。)、氨基(优选为碳原子数0~20,更优选为0~10,尤其优选为0~6,例如可举出氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄氨基等。)、烷氧基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~12,尤其优选为1~8,例如可举出甲氧基、乙氧基、丁氧基等。)、芳氧基(优选为碳原子数6~20,更优选为6~16,尤其优选为6~12,例如可举出苯氧基、2-萘氧基等。)、酰基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等。)、烷氧羰基(优选为碳原子数2~20,更优选为2~16,尤其优选为2~12,例如可举出甲氧羰基、乙氧羰基等。)、芳氧羰基(优选为碳原子数7~20,更优选为7~16,尤其优选为7~10,例如可举出苯氧羰基等。)、酰氧基(优选为碳原子数2~20,更优选为2~16,尤其优选为2~10,例如可举出乙酰氧基、苯甲酰氧基等。)、酰氨基(优选为碳原子数2~20,更优选为2~16,尤其优选为2~10,例如可举出乙酰氨基、苯甲酰氨基等。)、烷氧羰基氨基(优选为碳原子数2~20,更优选为2~16,尤其优选为2~12,例如可举出甲氧羰基氨基等。)、芳氧羰基氨基(优选为碳原子数7~20,更优选为7~16,尤其优选为7~12,例如可举出苯氧羰基氨基等。)、磺酰氨基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出甲磺酰氨基、苯磺酰氨基等。)、氨磺酰基(优选为碳原子数0~20,更优选为0~16,尤其优选为0~12,例如可举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等。)、氨基甲酰基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等。)、烷硫基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出甲硫基、乙硫基等。)、芳硫基(优选为碳原子数6~20,更优选为6~16,尤其优选为6~12,例如可举出苯硫基等。)、磺酰基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出甲磺酰基、甲苯磺酰基等。)、亚硫酰基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出甲烷亚硫酰基、苯亚硫酰基等。)、氨基甲酸酯基、脲基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出脲基、甲基脲基、苯基脲基等。)、磷酸酰胺基(优选为碳原子数1~20,更优选为1~16,尤其优选为1~12,例如可举出二乙基磷酸酰胺、苯基磷酸酰胺等。)、羟基、巯基、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选为碳原子数1~30,更优选为1~12,作为杂原子,例如可举出氮原子、氧原子、硫黄原子,具体而言例如可举出咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉代基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等。)以及甲硅烷基(优选为、碳原子数3~40,更优选为3~30,尤其优选为3~24,例如可举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)。
这些取代基可以进一步被取代。并且,当取代基具有2个以上时,2个以上的取代基可以相同也可以不同。并且,在可能的情况下,也可相互连结而形成环。
由通式1中的Ar表示的芳基的碳原子数优选为6~30,更优选为6~20,进一步优选为6~12。作为具体例,例如可举出苯基、联苯基、萘基等。通式1中的Ar尤其优选为苯基。含有氨基甲酸酯键的化合物的1个分子中所含的由通式1表示的部分结构的数量优选为2个以上,更优选为2~4个,进一步优选为2个或者3个。由通式1表示的部分结构在含有氨基甲酸酯键的化合物的1个分子中包含2个以上时,在所包含的2个以上的由通式1表示的部分结构中,Ar可以相同也可以不同。在所包含的2个以上的由通式1表示的部分结构中,优选1个以上的Ar为苯基,更优选更多的Ar为苯基,尤其优选所有的Ar为苯基。
在含有氨基甲酸酯键的化合物中,除了包含氨基甲酸酯键的部分结构以外的结构没有特别的限定。例如,在1个分子中包含2个以上的包含氨基甲酸酯键的部分结构的化合物中,作为连结包含氨基甲酸酯键的部分结构的二价的连结基团,能够包含选自由亚烷基、-O-、-C(=O)-、-NR1-、-S-以及亚芳基组成的组中的1个或者2个以上的组合。作为亚烷基,可为直链状、支链状或者环状中的任一种。亚烷基可为1个以上的环状亚烷基(亚环烷基)与1个以上的直链或者支链的亚烷基连结的亚烷基。作为直链或者支链的亚烷基的具体例,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基等。作为直链或者支链的亚烷基,优选碳原子数1~20的亚烷基,更优选碳原子数1~12的亚烷基,进一步优选碳原子数1~8的亚烷基,更进一步优选碳原子数1~3的亚烷基,进一步更加优选亚甲基、亚乙基或者亚丙基。作为环状亚烷基,优选可以具有取代基的亚环己基。亚烷基可以具有取代基。作为可以具有亚烷基的取代基,可举出在取代基组T中例示出的取代基的1个以上。在这些之中,作为亚烷基所具有的取代基,优选烷基、酰基、芳基或者烷氧基。
另一方面,-NR1-中的R1表示氢原子或者取代基,作为取代基,可举出烷基、烯基、炔基、芳基或者酰基。作为R1,优选氢原子、碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数2~8的炔基或者碳原子数6~18的芳基,氢原子或者碳原子数1~4的烷基。
作为亚芳基,优选碳原子数6~18的亚芳基,更优选亚苯基。
含有氨基甲酸酯键的化合物的分子量优选为230~2000的范围,更优选为250~1500的范围,进一步优选为300~1000的范围,更进一步优选为350~800的范围。
作为以上说明的含有氨基甲酸酯键的化合物的具体例,能够例示出下述化合物。但是在本发明中能够使用的含有氨基甲酸酯键的化合物并不限定于下述例示化合物。
[化学式3]
化合物A
化合物B
[化学式4]
化合物C(K表示2~12的范围的整数。)
化合物D
化合物E
化合物F
[化学式5]
化合物G
化合物H
化合物I
化合物J
化合物K
[化学式6]
化合物L
化合物M
化合物N
[化学式7]
化合物O
化合物P
化合物Q
[化学式8]
化合物R
化合物S
化合物T
上述含有氨基甲酸酯键的化合物能够通过公知的合成方法进行合成。例如能够通过对烷基或者异氰酸芳基酯的胺的加成反应等来获得。在烷基或者异氰酸芳基酯的胺的加成反应时,还优选使用催化剂。作为催化剂,能够使用胺类、锌或者锡等金属有机酸盐或者金属螯合化合物、锌、锡或者铋等有机金属化合物等以往公知的氨基甲酸酯化催化剂。作为氨基甲酸酯化催化剂,例如优选使用二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡等。
上述含有氨基甲酸酯键的化合物优选在最靠近BL侧保护膜中,优选在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域集中存在。详细而言,在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量多于在从起偏器侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量,这能够获得在BL侧表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上且在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的最靠近BL侧保护膜,因此优选。在优选的一方式中,在最靠近BL侧保护膜中,优选上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量在背光单元侧的表层部(从表面至薄膜厚度方向3μm为止的区域)中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为20质量份以上,且优选在起偏器侧的表层部(从表面至薄膜厚度方向3μm为止的区域)中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为12质量份以下。表层部中的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量的求出方法如之前所记载。背光单元侧的表层部和起偏器侧的表层部之间的区域(以下称作“中间区域”。)中的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量没有特别的限定。例如,在一方式中,中间区域中的上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量可以从背光单元侧朝向起偏器侧而恒定,也可阶段性地或连续性地改变(优选降低)。
上述含有氨基甲酸酯键的化合物的背光单元侧的表层部中的含量更优选相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为30质量份以上,进一步优选为40质量份以上,更进一步优选为50质量份以上。并且,上述含有氨基甲酸酯键的化合物的背光单元侧的表层部中的含量例如能够相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份设为80质量份以下。然而,并不限定于例示出的上限。
优选上述含有氨基甲酸酯键的化合物的起偏器侧的表层部中的含量相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为10质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步优选为3质量份以下。并且,上述含有氨基甲酸酯键的化合物的起偏器侧的表层部中的含量相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份例如为0质量份以上,也能够为1质量份以上。上述含有氨基甲酸酯键的化合物的起偏器侧的表层部中的含量尤其优选为0质量份。
如上所述,为了使上述含有氨基甲酸酯键的化合物在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中集中存在,优选将用作最靠近BL侧保护膜的有机溶剂可溶性树脂薄膜通过共流延法等能够制造层叠有组成不同的两层以上的层的层叠结构的薄膜的公知的成膜方法来制造。作为用于形成包含在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域的层的成膜用组合物,通过使用与用于形成包含在从起偏器侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域的层的成膜用组合物相比包含更多上述含有氨基甲酸酯键的化合物的组合物,能够获得上述含有氨基甲酸酯键的化合物在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域(例如表层部)集中存在的有机溶剂可溶性树脂薄膜。更详细的内容将在之后进行叙述。
(有机溶剂可溶性树脂)
作为在最靠近BL侧保护膜(有机溶剂可溶性树脂薄膜)中所含的有机溶剂可溶性树脂,能够没有任何限定地使用在偏振片保护膜等各种光学薄膜中通常使用的有机溶剂可溶性树脂。作为这种有机溶剂可溶性树脂的优选的具体例,能够举出纤维素酰化物、丙烯酸树脂以及聚酯。即作为优选的有机溶剂可溶性树脂薄膜,能够举出纤维素酰化物薄膜、丙烯酸树脂薄膜以及聚酯薄膜。以下,对这些有机溶剂可溶性树脂进一步进行说明。
-纤维素酰化物-
当最靠近BL侧保护膜为纤维素酰化物薄膜时,纤维素酰化物薄膜中作为薄膜构成成分而包含纤维素酰化物。
作为纤维素酰化物,可举出纤维素酰化物化合物、以及具有将纤维素作为原料并生物性或化学性地导入官能团而获得的酰基取代纤维素骨架的化合物。
纤维素酰化物为纤维素与酸的酯。作为上述酸,优选有机酸,更优选羧酸,进一步优选碳原子数为2~22的脂肪酸,最优选碳原子数为2~4的低级脂肪酸。
作为纤维素酰化物的原料纤维素,有棉绒纤维、木浆(阔叶木浆以及针叶木浆)等。作为纤维素酰化物,可为任何能够由原料纤维素获得的纤维素酰化物,根据情况也可以混合使用。关于这些原料纤维素的详细内容,例如能够参考“塑料材料讲座(17)纤维素系树脂”(丸泽、宇田著,NIKKAN KOGYOSHIMBUN,LTD.,1970年发行)以及发明协会公开技报2001-1745(7页~8页)的记载。
纤维素酰化物是纤维素的羟基的氢原子被酰基取代的纤维素酰化物。酰基的碳原子数优选为2~22。酰基可为脂肪族酰基也可为芳香族酰基,可以被一种酰基取代,也可以被结构不同的两种以上的酰基取代。具体而言,作为纤维素酰化物的例子,可举出纤维素的烷羰基酯、烯羰基酯、芳香族羰基酯以及芳香族烷羰基酯。在这些之中所含的烷基部位、烯基部位、芳香族部位以及芳香族烷基部位分别可以进一步具有取代基。作为优选的酰基的例子,可举出乙酰基、丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基以及肉桂酰基等。在这些之中,优选乙酰基、丙酰基、丁酰基、十二烷酰基、十八烷酰基、叔丁酰基油酰基、苯甲酰基、萘基羰基以及肉桂酰基等,更优选乙酰基、丙酰基、丁酰基,最优选乙酰基。
关于用作最靠近BL侧保护膜的纤维素酰化物薄膜,纤维素酰化物的取代度(酰化度)例如为2.00~2.95的范围,优选为2.00~2.85的范围,更优选为2.20~2.85的范围。并且,关于在从BL侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中包含具有氢键性的化合物的薄膜,优选至少在背光单元侧的表层部中包含的纤维素酰化物的取代度为2.20~2.60的范围,更优选为2.20~2.50的范围。比较在纤维素酰化物中所含的羟基和酰基,认为羟基的氢键性更强。因此,本发明人等推测,取代度低(即酰基所占的比例少)的纤维素酰化物通过与具有氢键性的化合物形成氢键能够提高视同剪切强度,因此优选。并且,推测纤维素酰化物的取代度越高则纤维素酰化物薄膜的结晶性越高,晶体部成为应力集中点,有时成为因与背光单元的局部性的接触而产生损伤的起点。因此,本发明人等认为,从更进一步抑制损伤的产生的观点考虑,优选纤维素酰化物的取代度低。从这一点来看,优选至少在背光单元侧的表层部所含的纤维素酰化物的取代度为2.20~2.60的范围,更优选为2.20~2.50的范围。上述具有氢键性的化合物优选为之前记载的含有氨基甲酸酯键的化合物。
另一方面,最靠近BL侧保护膜的从起偏器侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中所含的纤维素酰化物的取代度没有特别的限定。例如,在从起偏器侧表面朝向薄膜厚度方向的局部区域中所含的纤维素酰化物的取代度能够设为2.00~2.95的范围。并且,在一方式中,最靠近BL侧保护膜的起偏器侧的表层部中所含的纤维素酰化物的取代度从薄膜耐久性等观点考虑,优选为2.60~2.95的范围。
背光单元侧的表层部与起偏器侧的表层部之间的区域(中间区域)中的纤维素酰化物的取代度没有特别的限定。例如,在一方式中,中间区域中的纤维素酰化物的取代度可以从背光单元侧朝向起偏器侧恒定,也可以阶段性或者连续性地改变。
纤维素酰化物的聚合度没有特别的限定。优选粘均聚合度为180~700。在仅具有乙酰基的纤维素酰化物即醋酸纤维素中,更优选粘均聚合度为180~550,进一步优选为180~400,更进一步优选为180~350。若聚合度为上述上限值以下,则包含纤维素酰化物的成膜用组合物的粘度不会变得过高而能够通过流延来容易地制作薄膜,因此优选。若聚合度为上述下限值以上,则从能够制作高强度的薄膜的观点等来看优选。粘均聚合度能够通过宇田等人的特性粘度法{宇田和夫、齐藤秀夫,“纤维学会志”,第18卷第1号,105~120页(1962年)}来测量。该方法在日本特开平9-95538号公报中也有详细记载。
并且,纤维素酰化物的分子量分布通过凝胶渗透色谱来评价,优选其多分散性指数Mw/Mn(Mw为重均分子量,Mn为数均分子量)小,且分子量分布狭窄。作为具体的Mw/Mn的值,优选为1.0~4.0,更优选为2.0~4.0,进一步优选为2.3~3.4。
-丙烯酸树脂-
当最靠近BL侧保护膜为丙烯酸树脂薄膜时,丙烯酸树脂薄膜中作为薄膜构成成分而包含丙烯酸树脂。在本发明以及本说明书中,“丙烯酸树脂”是指甲基丙烯酸的衍生物和/或丙烯酸的衍生物的聚合物。上述衍生物例如为酯。丙烯酸树脂优选作为重复结构单元而具有来自(甲基)丙烯酸酯单体的重复结构单元。“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
丙烯酸树脂中作为重复结构单元可以进一步包含能够使选自含有羟基的单体、不饱和羧酸以及由下述通式(10)表示的单体中的至少一种聚合而获得的重复结构单元。
通式(10)
CH2=C(X)R201
在通式(10)中,R201表示氢原子或者甲基,X表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、芳基、-CN基、-CO-R202基或者-O-CO-R203基,R202以及R203分别独立地表示氢原子或者碳原子数1~20的有机残基。
(甲基)丙烯酸酯单体没有特别的限定。关于详细的内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的段落0034。
含有羟基的单体也没有特别的限定。关于详细内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0035段。
不饱和羧酸也没有特别的限定。关于详细的内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0036段。
关于由通式(10)表示的单体的详细的内容,能够参考日本特开2013-099875号公报的0037段。
丙烯酸树脂可以包含1个以上的内酯环结构。作为内酯环结构的一方式,能够举出由下述通式(11)表示的内酯环结构。
[化学式9]
通式(11):
在通式(11)中,R401、R402以及R403分别独立地表示氢原子或者碳原子数1~20的有机残基,有机残基可以含有氧原子。其中,作为碳原子数1~20的有机残基,优选甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基等。
含有内酯环的丙烯酸树脂的结构中的由上述通式(11)表示的内酯环结构的含有率优选为5~90质量%,更优选为10~70质量%、进一步优选为10~60质量%,更进一步优选为10~50质量%。
关于含有内酯环的丙烯酸树脂的制造方法没有特别的限定。例如能够通过聚合工序来获得在分子链中具有羟基和酯基的聚合物(p)后,通过对所获得聚合物(p)进行加热处理来将内酯环结构导入到聚合物(内酯环化综合工序)来获得含有内酯环的丙烯酸树脂。关于含有内酯环的丙烯酸树脂的优选的物性等的详细的内容,能够参考日本特开2012-250535号公报的0040~0047段。
关于丙烯酸树脂,也能够参考日本特开2012-8248号公报的0015~0093段。
并且,作为丙烯酸树脂,也能够举出具有戊二酰亚胺结构的丙烯酸树脂。关于所述丙烯酸树脂,能够参考日本特开2013-37057号公报的0021~0037段。
而且,作为丙烯酸树脂,也能够举出具有戊二酸酐单元的丙烯酸树脂。关于所述丙烯酸树脂,能够参考日本特开2009-139720号公报的0026~0050段。
作为丙烯酸树脂,能够使用市售品或者通过公知的合成方法合成的丙烯酸树脂。
-聚酯-
当最靠近BL侧保护膜为聚酯薄膜时,聚酯薄膜中作为薄膜构成成分而包含聚酯。
作为聚酯,例如可举出聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、对苯二甲酸1,4-环己二甲酯等,根据需要也可以使用这些的两种以上。其中,优选聚对苯二甲酸乙二酯。此外,关于聚酯,能够参考日本特开2015-106067号公报的0066段。
用作最靠近BL侧保护膜的有机溶剂可溶性树脂薄膜中,作为相对于薄膜总质量的含有率最高的成分(作为一例为含有率50~98质量%),能够包含有机溶剂可溶性树脂。上述有机溶剂可溶性树脂薄膜中的有机溶剂可溶性树脂的含有率能够根据有机溶剂可溶性树脂的种类来适当设定。上述含有率为薄膜中所含的有机溶剂可溶性树脂的总量相对于薄膜总体的总质量所占的比例。最靠近BL侧保护膜优选如之前所记载,在一侧的表层部和另一侧的表层部中上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量不同。因此,用作最靠近BL侧保护膜的有机溶剂可溶性树脂薄膜中的有机溶剂可溶性树脂的含有率有时在薄膜的各部分中不同。
(其他成分)
最靠近BL侧保护膜与以上所记载的各种成分同样地可以按照任意的含有率包含一种以上的添加剂,也可以不包含。最靠近BL侧保护膜优选如之前的记载,在一侧的表层部和另一侧的表层部中上述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量不同。因此,任意添加的添加剂的含有率有时在薄膜各部分中不同。关于任意添加的添加剂的种类以及含有率,能够没有任何限定地使用公知技术。例如,作为添加剂,能够例示出糖酯、增塑剂、有机酸、色素、延迟调节剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、消光剂等。关于这些,例如能够参考日本特开2012-155287号公报的0062~0097段以及日本特开2013-097170号公报的0070~0107段。
(薄膜的结构以及厚度)
最靠近BL侧保护膜从容易制造在BL侧表面上测量出的视同剪切强度和在起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度不同的薄膜的观点考虑,优选为具有两层以上的层叠结构的层叠膜。在具有两层以上的层叠结构的层叠膜中,相邻层优选不经由粘接剂而直接接触。所述层叠膜优选能够通过后述的溶液成膜法或者溶融成膜法来制造。另外,在本发明以及本说明书中,“粘接剂”一词以包含粘接剂以及粘合剂的含义使用。
最靠近BL侧保护膜的厚度(关于层叠膜为总厚度)例如为10~100μm的范围,优选为12~80μm的范围,更优选为15~60μm的范围。上述厚度能够通过制造薄膜时的制造条件来调整。最靠近BL侧保护膜的厚度能够根据制造条件来求出,也能够通过公知的膜厚测量法例如使用触针式膜厚仪的膜厚测量法来求出。将在多个位置进行测量时的薄膜的厚度设为在多个位置的测量值的算术平均。
(制造方法)
最靠近BL侧保护膜能够通过公知的成膜方法来制造,优选通过用于制造具有两层以上的层叠结构的层叠膜的公知的成膜方法来制造。例如能够通过溶液成膜法来制造最靠近BL侧保护膜。溶液成膜法中至少包含制备成膜用组合物(也称作浓液、浓液组合物或者浓液溶液。),将该成膜用组合物在支撑体上流延并使其干燥来形成薄膜,并将该薄膜从支撑体上剥取的薄膜形成工序。作为支撑体,例如能够使用滚筒支撑体或者环带支撑体。在所形成的薄膜中,根据需要也能够实施拉伸处理。在此通过将两种以上的成膜用组合物进行共流延,作为两层以上的多层的共流延薄膜,能够制造层叠膜。关于使用溶液成膜法的薄膜制造的详细的内容,能够没有任何限定地使用例如WO2015/064732A1的0034~0068段等公知技术。
在其他的一方式中,最靠近BL侧保护膜也能够通过挤出成形法等溶融成膜法来制造。关于使用溶融成膜法的薄膜制造的详细的内容,能够没有任何限定地使用例如日本特开2012-180422号公报的0057~0063段等公知技术。
以上,对作为构成上述液晶显示装置的液晶面板的位于最靠近背光单元侧的部件的偏振片中所包含的最靠近BL侧保护膜进行了说明。作为上述位于最靠近背光单元侧的部件的偏振片,从保护起偏器的观点考虑,优选在与最靠近BL侧保护膜相反的一侧也包含保护膜(另一侧的保护膜)。作为另一侧的保护膜,能够没有任何限定地使用通常用作偏振片保护膜的各种薄膜。
并且,作为用作另一侧的保护膜的薄膜,也能够举出具有包含光学各向异性层的光学补偿层的光学补偿膜。通过光学补偿膜(也称作相位差膜。),能够在液晶显示装置中改善画面的视场角特性。作为光学补偿膜,能够使用公知的薄膜。从扩展视场角的观点考虑,优选在日本特开2001-100042号公报中记载的光学补偿膜。
上述液晶显示装置优选能够包含2个偏振片(正面偏振片以及背面偏振片)。此时,具有最靠近BL侧保护膜的偏振片为背面偏振片。与最靠近BL侧保护膜(背面偏振片)一同使用的正面偏振片没有特别的限定。关于正面偏振片,能够没有任何限定地适用与偏振片相关的公知技术。
<起偏器>
包含最靠近BL侧保护膜的上述偏振片中与最靠近BL侧保护膜一同至少还包含起偏器。起偏器为具有将自然光转换成指定的直线偏振光的功能的线性起偏器即可。作为起偏器,优选能够利用吸收型起偏器。作为吸收型起偏器,能够利用通常使用的起偏器,例如能够使用碘类起偏器、利用了二色性染料的染料类起偏器、多烯类起偏器、以及利用了线栅的起偏器中的任一种。碘类起偏器以及染料类起偏器通常能够使碘或二色性染料吸附到聚乙烯醇类薄膜,并进行拉伸来制作。作为起偏器的优选的一方式,能够举出碘染色聚乙烯醇类薄膜。起偏器的厚度没有特别的限定。在一方式中,起偏器的厚度例如能够设为0.1μm以上且50μm以下。从偏振片的薄型化的观点考虑,起偏器的厚度优选为30μm以下,更优选为20μm以下。
并且,起偏器可为所谓的涂布型起偏器。关于涂布型起偏器,能够参考日本特开2014-170202号公报的0052~0053段。
起偏器与保护膜能够通过公知的方法来进一步贴合。例如,关于聚乙烯醇类薄膜(起偏器),能够一边向聚乙烯醇类薄膜的表面喷吹水一边进行与保护膜的贴合,并利用聚乙烯醇的所谓水浆作用来与保护膜贴合。或者,也能够将起偏器与保护膜经由粘接剂来贴合。在本发明以及本说明书中,如上所述在粘接剂中还包含粘合剂。作为粘接剂,能够使用聚乙烯醇或聚乙烯醇缩醛(例如聚乙烯醇缩丁醛)的水溶液、或者乙烯类聚合物(例如聚丙烯酸丁酯)的乳胶。优选为粘接剂为聚乙烯醇的水溶液,更优选的粘接剂为完全皂化聚乙烯醇的水溶液。并且,关于使用粘接剂的起偏器与保护膜的贴合,也能够参考日本特开2012-180422号公报的0126~0135段等的公知技术。
<液晶单元>
上述液晶显示装置中所含的液晶面板中与以上说明的偏振片一同还包含液晶单元。另外,液晶单元有时也称作液晶显示元件。作为液晶单元,可举出T N(TwistedNematic,扭曲向列)型、STN(Super-Twisted Nematic,超扭曲向列)型、TSTN(Triple SuperTwisted Nematic,三倍超扭曲向列)型、多畴(multidomain)型、VA(Vertical Alignment,垂直取向)型、IPS(In Plane Switching,面内切换)型、OCB(Optically CompensatedBend,光学自补偿弯曲)型等。液晶单元通常具有在2个玻璃基板之间配置有液晶层的结构。
并且,作为液晶单元,也能够举出在上述任意型的液晶单元中安装了触控面板功能的内嵌式触控面板液晶单元或者外嵌式触控面板液晶单元。并且,也可以举出薄膜型的触摸传感器与液晶单元粘贴的形态。
内嵌式触控面板液晶单元例如能够设为在2个玻璃基板夹住液晶层的液晶单元的内部安装有电阻膜式、静电电容式、光学式等触控面板功能的内嵌式触控面板液晶单元。关于内嵌式触控面板液晶单元,能够没有任何限定地适用例如日本特开2011-76602号公报、日本特开2011-222009号公报等的公知技术。
外嵌式触控面板液晶单元优选设为在夹住液晶层的玻璃基板与偏振片之间安装有电阻膜式、静电电容式、光学式等触控面板功能的外嵌式触控面板液晶单元。外嵌式触控面板液晶单元例如记载于日本特开2012-88683号公报。
上述液晶显示装置所包含的液晶面板至少包含以上说明的构成部件(偏振片以及液晶单元),能够任意地包含1个以上的其他构成部件。作为所述构成部件,能够使用通常在液晶面板中包含的各种部件的1个以上。
[背光单元]
上述液晶显示装置所包含的背光单元可为边缘光型背光单元,也可为直下型背光单元。背光单元至少包含光源,可包含扩散部件、反射板、导光板、增亮膜、棱镜片等公知的部件的1个以上。位于背光单元的最靠近液晶面板侧的部件的表面和液晶面板的背光单元侧的最外侧表面即最靠近BL侧保护膜的BL侧表面因任意原因而局部性地接触,并在最靠近BL侧保护膜的BL侧表面产生损伤,这会成为液晶显示装置的显示性能下降(漏光)的原因。相对于此,在上述液晶显示装置中,在最靠近BL侧保护膜的BL侧表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上。由此能够防止最靠近BL侧保护膜的BL侧表面通过上述接触而划伤。
位于背光单元的最靠近液晶面板侧的部件优选为扩散部件。在背光单元中位于最靠近液晶面板侧的部件为扩散部件,这对于在液晶显示装置的显示面上提高亮度是有效的。然而通过扩散部件和最靠近BL侧保护膜的BL侧表面的局部性的接触而最靠近BL侧保护膜的BL侧表面划伤,这即使在液晶显示装置中实现亮度提高也会引起显示性能下降。相对于此,本发明人等推测,通过包含上述最靠近BL侧保护膜的液晶显示装置,能够抑制在最靠近BL侧保护膜的BL侧表面产生损伤,因此能够兼顾亮度的提高和良好的显示性能。而且,包含最靠近BL侧保护膜的上述偏振片在最靠近BL侧保护膜的起偏器侧表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下。由此能够抑制上述偏振片在裁剪时产生裂纹。
关于以背光单元所包含的光源以及背光单元能够包含的扩散部件为代表的各种部件,能够没有任何限定地适用公知技术。
实施例
以下举出实施例对本发明进行进一步具体的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当地进行变更。因此,本发明不应限定性地解释为以下所示的具体例。以下记载的固体成分是指去除了溶剂的成分。
<纤维素酰化物浓液a~g的制备>
将在下述表1中记载的纤维素酰化物以及添加剂通过下述溶剂调整为固体成分浓度23质量%并投入到混合罐中,进行搅拌以及溶解来制备了纤维素酰化物(纤维素乙酸盐)浓液a~g。在纤维素酰化物浓液(也简单地记载为“浓液”。)a~g中使用的纤维素酰化物的取代度为2.85。
[表1]
溶剂S1:二氯甲烷/甲醇/丁醇=81/18/1(质量比)
溶剂S2:二氯甲烷/甲醇=87/13(质量比)
TPP:磷酸三苯酯
BDP:联苯基二苯基磷酸酯
糖酯1:DKS Co.,LTD.制MONOPET SB(注册商标)
糖酯2:Eastman Chemical Company制SAIB-100
化合物A:之前示出的例示化合物(含有氨基甲酸酯键的化合物)A
化合物B:之前示出的例示化合物(含有氨基甲酸酯键的化合物)B
UV1:以下结构的化合物
[化学式10]
UV2:以下结构的化合物
[化学式11]
具体而言,浓液a~g通过以下方法进行了制备。下述的浓液A~U也同样地进行了制备。
在具有搅拌叶片的不锈钢制溶解罐中,投入上述溶剂以及添加剂一边进行搅拌及使其分散,一边缓慢地添加了纤维素酰化物。投入完成后,在室温中搅拌了2小时,溶胀3小时后再次实施搅拌,获得了纤维素酰化物浓液。将溶胀的浓液在罐中通过带夹套的配管加热至浓液温度50℃,进一步在1.2MPa的加压下加热至浓液温度90℃并使其溶解。加热时间为15分钟。接着使浓液温度降至36℃,获得了浓液a~g。
<纤维素酰化物浓液A~U的制备>
将在下述表2中记载的纤维素酰化物以及添加剂通过下述溶剂调整为固体成分浓度23质量%并投入到混合罐中,进行搅拌以及溶解来制备了纤维素酰化物(纤维素乙酸盐)浓液A~U。表2中的溶剂S1以及S2、化合物A以及化合物B如上所述。
[表2]
[实施例1使用共流延的成膜]
作为流延模,使用了配备调整为用于共流延的进料头,除了在支撑体上流延的主流以外能够进一步层叠一层来形成两层结构的薄膜的装置。在以下的说明中,将由主流形成的层称作芯层,将在与芯层的支撑体相反的一侧层叠的层称作表层。另外,浓液的送液流路使用了芯层用以及表层用的两个流路。
作为芯层用纤维素酰化物浓液将浓液a、作为表层用纤维素酰化物浓液将浓液A从流延口向冷却至-7℃的滚筒(支撑体)上进行了共流延。此时,以经由下述拉伸等工序的完成厚度成为芯层/表层=35μm/5μm的方式调整了各浓液的流量。将流延的浓液膜在滚筒上与34℃的干燥风以风量230m3/分钟接触来使其干燥并从滚筒剥离。剥离时,向输送方向(长度方向)进行了8%的拉伸。之后,一边将薄膜的宽度方向(相对于流延方向正交的方向)的两端以针板拉幅机(在日本特开平4-1009号公报的图3中记载的针板拉幅机)抓握一边进行了输送。进一步通过在热处理装置的辊之间进行输送来进一步使其干燥,制作厚度40μm的薄膜,将此作为实施例1的最靠近BL侧保护膜。
[实施例2~16以及比较例1~7]
在最靠近BL侧保护膜的成膜中,将芯层用纤维素酰化物浓液以及表层用纤维素酰化物浓液的种类以及各层的完成厚度变更为成为下述表3中记载的值,除此以外以与实施例1相同的方式形成了实施例2~16以及比较例1~7的最靠近BL侧保护膜。在比较例6以及比较例7中,不使用表层用纤维素酰化物浓液而进行单层流延,获得了单层薄膜。
[实施例17使用共流延的成膜]
作为芯层用纤维素酰化物浓液将浓液e、作为表层用纤维素酰化物浓液将浓液P利用平均孔径34μm的滤纸以及平均孔径10μm的烧结金属过滤器进行过滤后,从流延口向表面温度20℃的环带(支撑体)上进行了共流延(环带流延机)。此时,以经由下述拉伸等工序的完成厚度成为芯层/表层=35μm/5μm的方式调整了各浓液的流量。将流延的浓液膜以溶剂含有率约30质量%的状态从环带剥取,将薄膜的宽度方向的两端以拉幅机夹具进行固定,在向横向拉伸8%的同时进行了干燥。之后,通过在热处理装置的辊之间进行输送来使其进一步干燥,制作厚度40μm的纤维素酰化物薄膜,将此作为实施例17的最靠近BL侧保护膜。
[实施例18~23以及比较例8]
在最靠近BL侧保护膜的成膜中,将芯层用纤维素酰化物浓液以及表层用纤维素酰化物浓液的种类、以及各层的完成厚度变更为成为下述表3中记载的值,除此以外以与实施例17相同的方式形成了实施例18~23以及比较例8的最靠近BL侧保护膜。
通过芯层用纤维素酰化物浓液和表层用纤维素酰化物浓液的共流延而成膜的纤维素酰化物薄膜为具有两层的层叠结构的层叠膜。在后述的偏振片的制作以及液晶显示装置的制作中,以表层侧成为背光单元侧、芯层侧成为起偏器侧的方式使最靠近BL侧保护膜与起偏器贴合,制作了偏振片以及液晶显示装置。在作为具有两层的层叠结构的层叠膜的最靠近BL侧偏振片中,背光单元侧的表层部中的化合物A或者化合物B(含有氨基甲酸酯键的化合物)的含量以及纤维素酰化物的取代度能够视作与表层用纤维素酰化物浓液中的含量以及取代度(参考表3)相同。并且,在作为具有两层的层叠结构的层叠膜的最靠近BL侧偏振片中,起偏器侧的表层部中的化合物A或者化合物B(含有氨基甲酸酯键的化合物)的含量以及纤维素酰化物的取代度能够视作与芯层用纤维素酰化物浓液中的含量(参考表3)以及取代度(参考上述)相同。
[视同剪切强度的测量]
从为了用作实施例以及比较例的最靠近BL侧保护膜而制作的各纤维素酰化物薄膜剪切了视同剪切强度测量用试样。
使用测量用试样,作为测量装置将DAIPLA WINTES CO.,LTD.制SAICA S-NN型用作恒速模式,通过之前记载的方法在测量用试样的两个表面上分别求出了视同剪切强度。
[偏振片的制作]
<起偏器的制作>
按照日本特开2001-141926号公报的实施例1,在已拉伸的聚乙烯醇类薄膜上吸附碘,制作了厚度20μm的起偏器(碘染色聚乙烯醇类薄膜)。
<起偏器与保护膜的贴合>
将在上述中制作的起偏器作为一侧的保护膜来与实施例或者比较例的纤维素酰化物薄膜贴合,作为另一侧的保护膜与市售的纤维素酰化物薄膜(FUJIFI LM Co.,LTD.制FUJITAC(注册商标)ZRD40)贴合。在作为实施例或者比较例的具有两层的层叠结构的层叠膜的纤维素酰化物薄膜与起偏器的贴合中,将芯层侧表面作为与起偏器的贴合面。
起偏器与上述保护膜的贴合中,对保护膜实施皂化处理,将实施了皂化处理的面作为贴合面,经由粘接剂(完全皂化聚乙烯醇的水溶液)进行了贴合。皂化处理如下实施。将各纤维素酰化物薄膜在液温保持为55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸泡2分钟后,将薄膜进行水洗,之后,在液温25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸泡30秒钟后,进一步在流水下通过30秒钟,由此将薄膜设为中性的状态。并且,反复进行3次使用气刀的脱水,在去除了水之后将薄膜在环境气体温度70℃的干燥区域中停留15秒钟来进行干燥,获得了皂化处理的薄膜。
通过以上,制作了实施例以及比较例的偏振片。
[裁剪加工性]
将在上述中制作的偏振片以汤姆逊刀片进行冲孔,关于实施例以及比较例,分别制作了10个尺寸为4cm×4cm的试样片。关于各试样片,观察了在其边缘部中有无裂纹。将在各试样片周边部观察到的裂纹的长度进行合计,作为相对于试样片的四个边的长度(16cm)的比例来求出了裂纹产生率。利用10个试样片的裂纹产生率的算术平均,通过以下基准评价了裁剪加工性。实际使用中能够使用至C,优选为A或者B,更优选为A。
A:在试样片的整个周边部中未观察到裂纹。
B:裂纹产生率小于5%。
C:裂纹产生率为5%~20%。
D:裂纹产生率超过20%。
[液晶显示装置的制作]
从市售的液晶电视(IPS模式的轻薄型42型液晶电视)中剥取夹住液晶单元的2个偏振片中的背光单元侧的偏振片(背面偏振片),将在实施例以及比较例中制作的各偏振片以在实施例以及比较例中制作的各纤维素酰化物薄膜配置于最靠近背光单元侧的方式经由粘接剂再次贴合于液晶单元。作为两层的层叠结构的层叠膜的纤维素酰化物薄膜中,表层侧配置于背光单元侧,芯层侧配置于起偏器侧。搭载于上述市售的液晶电视的位于背光单元的最靠近液晶面板侧的片状部件为雾度为50~100%的范围的片状部件(扩散部件)。液晶电视的结构成为边缘光型背光单元/背面偏振片/液晶单元/正面偏振片。其中背面偏振片的外侧保护膜为在上述中制作的保护膜(最靠近BL侧保护膜)。正面偏振片为搭载于市售的液晶电视的正面偏振片。
如此制作了实施例以及比较例的液晶显示装置(液晶电视)。
[损伤评价]
在对实施例以及比较例的各液晶电视实施振动后进行了点灯试验,目视评价了在显示面上是否确认到漏光(亮点缺陷)。具体而言,作为试验机而使用振动试验机(IDEXCO.,LTD.制BF-100UT),对于捆包的液晶电视,将以重力加速度1.5G(1.0G为9.80665m/s2)、振幅0.8mm以及频率10~40Hz周期性地改变的振动向x方向、y方向以及z方向施加了20分钟。在施加振动后进行了点灯试验。
对实施例以及比较例的各液晶电视实施以上评价,确认了有无漏光(亮点缺陷)。确认后,将搭载于液晶电视的背面偏振片更换成新的偏振片,进行总计20次相同的评价,并根据下述基准进行了评价。以级别A~C进行评价的各液晶电视能够在实际使用中进行使用,优选为A或者B,更优选为A。从观察到漏光(亮点缺陷)的液晶电视取出背面偏振片并目视观察的结果,在配置于背光单元侧的表面上确认到了损伤。
A:在20次中,20次均未观察到漏光。
B:在20次中,观察到1次漏光。
C:在20次中,观察到2~3次漏光。
D:在20次中,观察到4次以上漏光。
将以上结果示于下述表3。
根据表3中所示的结果能够确认,在实施例的液晶显示装置中,位于液晶面板的最靠近背光单元侧的偏振片保护膜不易通过与背光单元的局部性的接触而划伤,且包含上述偏振片保护膜的偏振片为抑制了因裁剪引起的裂纹的产生的偏振片。
产业上的可利用性
本发明在液晶显示装置的技术领域中有用。
Claims (12)
1.一种液晶显示装置,其具有至少包含液晶单元以及偏振片的液晶面板和至少包含光源的背光单元,
所述偏振片包含起偏器以及至少一张保护膜,
所述偏振片中所包含的保护膜位于所述液晶面板的最靠近所述背光单元侧,
位于所述液晶面板的最靠近所述背光单元侧的所述保护膜是在所述背光单元侧的表面上测量出的视同剪切强度为106MPa以上、且在所述起偏器侧的表面上测量出的视同剪切强度为101MPa以下的有机溶剂可溶性树脂薄膜。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述有机溶剂可溶性树脂薄膜包含含有氨基甲酸酯键的化合物。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其中,
所述含有氨基甲酸酯键的化合物具有由下述通式1表示的部分结构,
通式1
在通式1中,Ar表示芳基,*表示与构成所述含有氨基甲酸酯键的化合物的其他部分结构的键合位置。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其中,
在通式1中,由Ar表示的芳基为苯基。
5.根据权利要求3或4所述的液晶显示装置,其中,
所述含有氨基甲酸酯键的化合物在1个分子中具有2~4个由通式1表示的部分结构。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述含有氨基甲酸酯键的化合物在1个分子中具有2个或3个由通式1表示的部分结构。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的液晶显示装置,其中,
关于所述有机溶剂可溶性树脂薄膜的所述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量,在所述背光单元侧的表层部中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为20质量份以上,且在所述起偏器侧的表层部中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为12质量份以下。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其中,
关于所述有机溶剂可溶性树脂薄膜的所述含有氨基甲酸酯键的化合物的含量,在所述背光单元侧的表层部中相对于有机溶剂可溶性树脂100质量份为30质量份以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述液晶面板包含正面偏振片、液晶单元以及背面偏振片,且所述背面偏振片是包含所述有机溶剂可溶性树脂薄膜的偏振片。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述有机溶剂可溶性树脂薄膜是纤维素酰化物薄膜。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置,其中,
所述纤维素酰化物薄膜的所述背光单元侧的表层部中所含的纤维素酰化物的取代度为2.20~2.60的范围。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的液晶显示装置,其中,
扩散部件位于所述背光单元的最靠近液晶面板侧。
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